Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
12 причин отказаться от диет 12 причин отказаться от диет

В долгосрочной перспективе диеты бесполезны и вредны

Psychologies
Глава 2: Музыка Глава 2: Музыка

– Ты за что задержанных избил? – За дело. Плеер верни

Esquire
Кнут вместо пряника. Давид Якобашвили о том, почему только 2% россиян хотят заниматься бизнесом Кнут вместо пряника. Давид Якобашвили о том, почему только 2% россиян хотят заниматься бизнесом

15 лет назад в бизнесе было больше анархии, но и больше креатива

Forbes
Как байеры и стилисты находят новые бренды в инстаграме Как байеры и стилисты находят новые бренды в инстаграме

Профессионалы рассказали Vogue о своей «охоте» в социальных сетях

Vogue
Как вести себя на первом свидании и о чем говорить? 11 правил успеха Как вести себя на первом свидании и о чем говорить? 11 правил успеха

Как вести себя на первом свидании? 12 дельных советов

Playboy
Резиновых дел мастера: как создаются автомобильные шины Резиновых дел мастера: как создаются автомобильные шины

Циклы появления новой шины: от рождения до передачи изделия в магазин

Популярная механика
Куда пойти в образах с весеннего показа ЦУМа Куда пойти в образах с весеннего показа ЦУМа

Выбрали пять луков для самых важных событий грядущего сезона

GQ
Децл (Кирилл Толмацкий) Децл (Кирилл Толмацкий)

Правила жизни рэпера Децла

Esquire
Где живут миллиардеры? 10 городов с наибольшим числом богатейших людей планеты. Рейтинг Forbes Где живут миллиардеры? 10 городов с наибольшим числом богатейших людей планеты. Рейтинг Forbes

Топ-10 городов, в которых проживает наибольшее число миллиардеров

Forbes
«Ты замуж-то еще не вышла?» «Ты замуж-то еще не вышла?»

Порой люди задают вопросы, которые нас так раздражают! Как на них реагировать?

Лиза
Со всем уважением. Чем обернется для Рунета  закон об оскорблении власти Со всем уважением. Чем обернется для Рунета  закон об оскорблении власти

Штрафные санкции за оскорбление власти открывают путь к злоупотреблениям

Forbes
Топ-7 крутых малоизвестных фактов об «Игре престолов» Топ-7 крутых малоизвестных фактов об «Игре престолов»

Финал «Игры престолов» станет самым масштабным событием в истории телевидения

Playboy
Назад в будущее: 8 трендов, которые дизайнеры вернули из прошлого Назад в будущее: 8 трендов, которые дизайнеры вернули из прошлого

Дизайнеры на создание новых коллекций всё чаще вдохновляются прошлым

Cosmopolitan
Преодоление бедности. Когда доходы россиян вернутся на докризисный уровень Преодоление бедности. Когда доходы россиян вернутся на докризисный уровень

Россияне до сих пор не оправились от удара последнего кризиса

Forbes
Удачно вышла: как выглядят первые жены Плющенко, Баскова и других звезд Удачно вышла: как выглядят первые жены Плющенко, Баскова и других звезд

О тех, кто был рядом со знаменитыми мужчинами до того, как они прославились

Cosmopolitan
Audi A8: Горе от ума Audi A8: Горе от ума

Всем хороша «восьмерка» от Audi: красива, комфортабельна и быстроходна

АвтоМир
Facebook боится устареть Facebook боится устареть

Facebook пытается справиться с нарастающим общественным и политическим давлением

Эксперт
«С русской кухней сегодня происходит катастрофа» «С русской кухней сегодня происходит катастрофа»

Откуда пошла и к чему идет национальная система питания

Огонёк
Алкогений: Джеральд Даррел Алкогений: Джеральд Даррел

Английский ученый-зоолог Джеральд Даррел мог пить и не пьянеть

Maxim
Сложный способ победить грипп Сложный способ победить грипп

Ученые создали высокоэффективное средство против разных штаммов вируса гриппа

Forbes
Русская авоська: как отказ от пакетов помог построить бизнес на 100 млн рублей Русская авоська: как отказ от пакетов помог построить бизнес на 100 млн рублей

Как «Азбука вкуса» и «Ашан» помогают расти бизнесу на осознанных потребителях

Forbes
Булава предорогая Булава предорогая

Президентская гонка на Украине выходит на финишную прямую

Огонёк
В плену стереотипов. Почему банки дают чат-ботам женские имена В плену стереотипов. Почему банки дают чат-ботам женские имена

Виртуального помощника, представленного Ubank, зовут Миа

Forbes
Сериал «Мертвое озеро» — наш ответ «Твин Пиксу» Сериал «Мертвое озеро» — наш ответ «Твин Пиксу»

Рассказываем о мистическом детективном восьмисерийнике Романа Прыгунова

Esquire
Анна Снаткина: Анна Снаткина:

Интервью с Анной Снаткиной

Караван историй
Почти как дома? Особенности родов по контракту Почти как дома? Особенности родов по контракту

Преимущества родов по контракту

9 месяцев
На пороге бессмертия. Когда люди поверят, что могут жить по 300 лет, и что это изменит На пороге бессмертия. Когда люди поверят, что могут жить по 300 лет, и что это изменит

Философия жизни поменяется, как только люди поймут, что могут жить не по 75 лет

Forbes
Как убить в себе перфекциониста Как убить в себе перфекциониста

В стремлении к идеалу мы часто перегибаем палку и боимся браться за новое дело

Forbes
Из рук в руки Из рук в руки

15 лет российского футбола в историях пяти клубов

Forbes
Открыть в приложении